串口通信协议随笔

UART 通用异步通信协议

IIC 协议

SPI 协议

RS232 推荐标准232

RS232 协议采用一块 RS232 转换芯片实现，该芯片能够实现TTL电平和 RS232 电平的相互转换。
将 TTL 电平转换为 RS232 电平。通常是将 5V 转换为 12V，将 0V 转换为 -12V。反之亦然。

传输特点: 串行全双工传输、通信距离 15m、速率 2M
电平特点: +3V ~ +15V 默认为逻辑 1，-3V ~ -15V 默认为逻辑 0。-3V ~ +3V 视为出错。
协议特点: 抗电平干扰能力强、单点通讯协议

RS485 协议

RS485 协议在串口通信的基础上增加一块电平转换芯片，转换芯片可以把输入的串口信号转换为差分
信号，通过两根信号线传输信号（通常记为A和B）。当信号A大于信号B时，代表逻辑0；当信号A小于
信号B时，代表逻辑1。

差分信号的抗干扰能力很强，因为采用的是两根信号线的差值来代表逻辑0和1，而且他的两根信号线
是采用双绞线形式缠绕在一起，这样即使存在干扰也会让两根信号线一同干扰，最后的电压差值基本
上保持不变。

传输特点: 串行半双工传输、通信距离 1200m、速率 50M
电平特点: 差分信号。A > B = 0，A < B = 1。
协议特点: 抗干扰能力强、可以进行主-从组网通讯

CAN 总线

CAN(Controller Area Network 控制器域网络, CAN)通信需要专门的 CAN 收发芯片，由单片机产生
的发送和接受信号由 CAN 收发器处理后转化为差分信号。当给予低电平时，信号线A和B的电压分别为
3.5V 和 1.5V，压差为 2V，表示为逻辑0；当给予高电平时，信号线A和B的电压均为 2.5V，压差为 0V，
表示逻辑1。

数据帧: 1bit起始位(=0) 11bit识别码(识别设备) 1bitRTR(0:数据帧，1:远程请求帧) 6bit控制码(控制数据长度) 16bitCRC(循环冗余校验码) 2bitACK(确认码) 7bit结束位(=1)

控制码：1bitIDE(区分标准格式=0和扩展格式=1) 1bit预留位 4bitDLC([8421]数据字节长度)

• 标准格式：11bit识别码
• 扩展格式：29bit识别码

循环冗余校验码：15bit校验码 1bitCRC界定符(=1)

确认码：1bitACK确认槽(发送端=1,接收端应答=0) 1bitACK界定位(=1)

冲突解决: 当存在通讯冲突时，低位设备码优先级更高。

modbus

CC-Link

PROFIBUS